Diskussion:Oberflächenspannung

keine energie

Die O. ist keine Energie, sondern eine Energie pro Fläche. --Joh3.16 13:43, 15. Apr 2004 (CEST)

was ist eine spannung?

Was ist eine Spannung? Die Oberflächenspannung berechnet sich aus benötigeter Energie, um eine oberfläche zu vergrössern. Somit ist es eine Energie pro fläche oder Kraft pro Länge --Joh3.16 08:35, 20. Apr 2004 (CEST)

oma-kompatibilitaet

Dieser Artikel sagt dem Laien, für den er doch gedacht ist, so gut wie nichts. Es ist lobenswert, dass Fachleute hier unentgeltlich ihr Wissen zur Verfügung stellen, aber vergessen Sie bitte nicht, dass Sie zu keinem Fachpublikum sprechen. Lieber wenig behandeln, das aber verständlich, als den Leser mit vielen Fachwörtern umnebeln. Auf die Frage "Was ist eine Spannung?" darf nicht mit einer Formel geantwortet werden, denn das ist keine Antwort. Rontrus, 26. 09. 2005

@Rontrus: Ja, dass ist ärgerlich, aber mit einer selbstgebastelten Anschauung läuft man immer Gefahr, die Aussage zu verwässern und damit missverständlicher zu machen. Thanatos 23:13, 12. Okt 2005 (CEST)

Höhere Oberflächenspannung = größerer oder kleinerer Radius?

Leider konnte mir der Artikel nicht sagen, ob sich eine Oberfläche durch eine höhere Oberflächenspannung vergrößert oder verkleinert.

Was passiert z.B. durch die Zugabe von Seife in Wasser? Die Oberflächenspannung wird verringert - wird dadurch die Oberfläche größer?

Danke, --Abdull 20:25, 5. Nov 2004 (CET)

Es hängt von den Randbedingungen ab: Eine flache Wasseroberfläche oder ein in der Luft schwebendes Wassertröpfchen wird sich bei einer Verringerung der Oberflächenspannung (praktisch) nicht verändern. Ein einzelner Wassertropfen auf einer festen Oberfläche aber schon: er wird sich abflachen und dabei die Oberfläche vergrößern.

Die Oberflächenspannung ist ein Maß für die Arbeit (bzw. die Kraft oder der Druck), die man verrichten muss, um die Fläche zu vergrößern. Es kostet aber in jedem Falle Arbeit, die Oberfläche zu vergrößern, und daher wird dies nur passieren, wenn die Energie dafür zur Verfügung steht. Im Falle des Tropfens auf der festen Oberfläche kommt die Energie aus der Lageenergie, der potentielle Energie aufgrund der Schwerkraft: beim flacheren Tropfen liegen viele Wassermoleküle tiefer als beim durch eine höhere Oberflächenspannung zusammengehaltenen "kleineren"/höheren Tropfen. Antwort also: eine höhere Oberflächenspannung kann zu einer kleineren Oberfläche führen, ob sie sich tatsächlich ändert, hängt von den Bedingungen ab. --Nick B. 11:40, 17. Nov 2004 (CET)

Wie entsteht die Oberflächenspannung?

Hinweis: Die Erklärung in der englischen Version (Surface_tension) ist irreführend, wie ja auch auf der dazugehörigen Diskussionsseite festgestellt wird. Dort wird von den einwärts gerichteten Kräften (inward force of molecular attraction) gesprochen, was - wie man in der Diskussion erkennt - oft dahingehend missverstanden wird, dass eine einwärts gerichtete Kräftesumme resultiere. Ich habe hier versucht, hier von vorneherein verständlich zu machen, dass die Ursache der Oberflächenspannung zwar die zwischenmolekularen Kräfte und der Symmetriebruch ist, aber eben keine Nettokraft nach innen. Bisher konnte ich es noch nicht lassen, im Bild ebenfalls nach innen gerichtete Kräfte zu zeigen... --Nick B. 18:38, 6. Dez 2004 (CET)

luftdruck

weiss jemand ob der luftdruck einen einfluss auf die oberflächenspannung hat oder nur die temperatur? und verändert die oberfläche die verdunstungsgeschwindigkeit? Luk 21:38, 30. Jan 2005 (CET)

Die Druckabhängigkeit der Oberflächenspannung ist proportional zur Dicke der Oberfläche (Grenzfläche). Und da die in der Größenordnung von Moleküldurchmessern liegt, kann man den Druckeinfluss guten Gewissens vernachlässigen.

"Fehlinterpretation"

Wieso ist der senkrecht zu Oberfläche stehende Kraftvektor eine Fehlinterpretation? Mit ihm wird deutlich, dass an konvexen Stellen der scheinbare Druck auf die Phasengrenze steigt, indes an konkaven er sich verringert. Gerade die Interpretation mit der hautartigen Zusammenziehung der Oberfläche scheint mir eine falsche, da sich die Moleküle am Rande wie innen doch mit gleicher Kraft anziehen und gerade die parallelen Komponenten sich kompensieren. Im übrigen fand ich diese Fehlinterpretation in einem Physikbuch (Stöcker: "Taschenbuch der Physik" Verlag Harry Deutsch.) Viele Fragezeichen. Thanatos 23:13, 12. Okt 2005 (CEST)

Das stieß mir auch auf. Nun klingt es nicht mehr gar so mysteriös. Die Gliederung des Artikels hat im Lauf der Zeit wohl sehr gelitten. Vielleicht sollten wir ihn ersetzten durch ein Redirect auf [1]...
Anton 00:28, 21. Jan 2006 (CET)

genau, wir verlinken einfach die gesamte Wikipedia auf Artikel im WWW ?:o/ --Brisbard 11:41, 21. Jan 2006 (CET)

Die Oberflächenspannung tritt auch bei völlig ebenen Oberflächen auf. (Das im Artikel und hier nochmals gezeigte Bild soll ebenfalls eine planare Oberfläche darstellen.)

Schema der anziehenden Kräfte auf ein Teilchen (Molekül oder Atom) an der Oberfläche. Die abstoßenden Kräfte sind nicht gezeigt!

Sie wirkt derart, dass eine Tendenz besteht, die Oberfläche A als ganzes zu verkleinern, da ein kleineres A zu einem 'Energiegewinn' führt.

Schema:

-> -----------Oberfläche---------- <- Kraft, die durch die Oberflächenspannung entsteht 

Die durch die Oberflächenspannung entstehenden Kräfte wirken in der Oberfläche, in Richtung der Pfeile -> O <-, nicht senkrecht zur Oberfläche! Ein senkrecht zur Oberfläche Kraftvektor ist zwar richtig im Sinne einer Summe von anziehenden Kräften:

-------- Oberfläche 
   | 
   v 

Aber es treten auch abstoßende Kräfte auf, und die Kräftesumme auf ein einzelnes Teilchen ist im Mittel Null. Die Formulierung "Die Summe aller Kräfte ist nach innen gerichtet und versucht, das Teilchen dorthin zu bewegen." ist daher falsch. Dieser irreführende Satz sollte daher nicht im Artikel erscheinen.

Am "hautartigen Zusammenziehen" kann man natürlich fragen, was denn mit "hautartig" gemeint sei, aber ich finde den Begriff nicht schlecht.

Es ist absolut korrekt, dass die Kräfte zwischen den Teilchen am Rande wie innen gleich sind. Das schließt aber nicht aus, dass dennoch eine resultierende Kraft in der Oberfläche entsteht, diese ist natürlich im Gleichgewicht durch andere Kräfte entweder von Außen oder durch den Druck im Innern - siehe Young-Laplace-Gleichung - kompensiert. Eine einzelne Flüssigkeitslammelle zieht sich aber sehr wohl zusammen, wenn sie die Möglichkeit dazu hat.

Viele Grüße --Nick B. 21:37, 6. Feb 2006 (CET)

Hallo Nick, vielen Dank für deine Nachricht. Ich denke, du bist mit der Materie vertraut. Ich vermute, dass wir uns nur missverstehen (ich gestehe, dass ich -- aus Eile -- deine Zeilen lediglich überflogen und mir den Rest gedacht habe). Natürlich sollten die Kräfte auf die Teilchen eines Wassertropfens im Gleichgewicht sein. Wären sie es nicht, sähen wir lustige Turbulenzen. Mein Kraftvektor zieht den Tropfen zu einer Kugel zusammen, dein Hinweis stellt sicher, dass der Tropfen eine Kugel bleibt. Vielleicht gelingt es, dies sprachlich einzubauen. Viele Grüße, Anton 22:47, 7. Feb 2006 (CET)

Oberflächenspannung von Festkörpern

Die Einleitung des Artikels verwirrt den Leser meinem Eindruck nach mehr als er zur Klärung beiträgt. Erst wird behauptet die Oberflächenspannung wäre ein Effekt der sich auf Flüssigkeiten bezieht und zwei Sätze später ist plötzlich von Festkörpern die Rede. Auf Festkörper trifft die Definition Energieänderung pro Flächenänderung nicht zu. Sollte man hier nicht eher von "scheinbarer Oberflächenspannung" oder "Benetzbarkeit" sprechen?--Gurgelgonzo 10:04, 28. Mär 2006 (CEST)

Was mich doch massiv stört bei der Diskussion der Benetzungsvorgänge ist, dass hierbei nur die Oberflächenspannungen diskutiert werden und die Grenzflächenspannung zwischen benetzender Flüssigkeit und Festkörper völlig missachtet wird; so geht's natürlich nicht. --Brisbard 11:30, 28. Mär 2006 (CEST)

@gurgelgonzo

Berechtigter Einwand.

Vielleicht so :

Oberflächenspannung

Den Zusammenhalt einer Flüssigkeit/Phase bewirken Kohäsionskräfte. Im Flüssigkeitsinneren sind alle Moleküle nach allen Seiten abgesättigt, nur an der Oberfläche nicht. Diese aussenliegenden Moleküle sind nun bestrebt ins Phaseninnere zugelangen respektive die Oberfläche zu verringern. Hat die Flüssigkeit eine große Oberfläche, befindet sie sich im Zustand hoher potentieller Energie. Ihre Bestrebung ist aber eine geringe Energie/Oberfläche zuerlangen - die Flüssigkeit zieht sich somit folglich in eine energetisch günstigere Form. Die Kugelgestalt.

Bei Festkörpern wird im allgemeinen von Oberflächenenergie gesprochen und nicht der Oberflächenspannung. Diese Oberflächenenergie kann nun auf die Flüssigkeit einwirken, es wird auch von der Benetzbarkeit gesprochen. Hierbei gilt, eine geringe Oberflächeenergie des Festkörpers und eine hohe Oberflächenspannung der Flüssigkeit - schlechte Benetzung. Die "äußere Kraft" des Festkörpers beeinflusst unmittelbar die Form der Flüssigkeit und somit die Benetzung. Ein hohe Oberflächenenergie des Festkörper hindert die Kohäsionskräfte der Flüssigkeit daran die Oberfläche zuverkleinern und eine Kugelgestalt anzunehmen. Die Benetzung wird besser.

So in etwa ???

@brisbard

dann beschreib doch mal ;0)

Das klingt ja alles reichlich sperrig, wenngleich weitestenteils nicht falsch. Wieso sollte man die Frage der Benetzbarkeit nicht zumindest im Ansatz nach der Vorgehensweise bei der Bewertung der Spreitungsfähigkeit von z.B. Öllinsen auf Wasseroberflächen diskutieren ? Dort wird für eine erolgreiche Spreitung vorausgesetzt, dass S = Wasser/Luft - Öl/Wasser - Öl/Luft > 0 sein muß.

Was soll eigentlich der Satz "Diese Oberflächenenergie kann nun auf die Flüssigkeit einwirken" ? Die Oberflächenspannung bzw. -energie ist ja keine universelle Größe, sondern eben abhängig von der zweiten Phase (in der Regel nun einmal Luft), welche aber doch im Falle eines Kontaktwinkels > oder gleich 0° und kleiner 180° nun einmal das benetzende Medium ist; mithin kann ich schlecht die Oberflächenenergie gegen Luft für die Betrachtung heranziehen.... Will mich nicht als belehrungsresistent erweisen; vielleicht lerne ich hier noch etwas dazu. Bloß bisher ist mir das nicht klar. --Brisbard 14:06, 28. Mär 2006 (CEST)

@brisbard

Wie jetzt Ptfe, PET, Glas etc. haben keine "eigene" Oberflächenenergie bzw. diese lässt sich durch anpropfung von polaren "schwänzen" (Plasmabehandlung) etc. nicht erhöhen, sollte da nur die Luft über dem Substrat verändert worden sein, es wirkt gar nicht die Oberflächenenergie des Festkörpers ???? Sorry stehe auf dem Schlauch kann deiner Einlassung gedanklich nicht folgen.

Mal ganz formal: eine Oberfläche ist eine GRENZfläche (also ein Spezialfall), wobei die "andere" Phase eben durch Luft (oder Vakuum?) konstituiert wird. Natürlich verändert eine Oberflächenbehandlung durch z.B. Polymere oder Tenside die Oberflächenspannung bzw. -energie des Festkörpers. Aber es genügt nicht, für Benetzungsphänomene nur die Oberflächeneigenschaften (im genannten Sinne) der beteiligten Phasen zu diskutieren, sondern man muß die Wechselwirkung zwischen den beiden (charakterisiert durch die GRENZflächenspannung) berücksichtigen. --Brisbard 14:33, 28. Mär 2006 (CEST)

@brisbard

drei meinst du doch dann oder ? flüssigkeit-luft, flüssigkeit-wand, wand-luft. Nur so am Rande. Und in der Praxis noch eine Vielzahl an diversen organischen und anorganischen Ablagerungen ;-).

@brisbard

mal im Ernst, dann schreib es doch nieder ist ja alles richtig. Aber ich denke halt es führt zu weit. just my 2 cent. Aber ich bin a) noch neu hier b) sehe ich es halt einfach zu praxisbezogen.

mir fehlt gerade etwas die Zeit, es allgemeinverständlich zu formulieren. Wie Du ja schon schreibst: es könnte zu weit führen und die Oberflächenspannung ist eigentlich ein zu wichtiges Phänomen als dass es in der Wikipedia unverständlich formuliert werden sollte ;o) Vielleicht finde ich am WE mal Zeit; vielleicht hat auch ein anderer Lust !? Weiterhin viel Spaß hier in der Wikipedia und lass Dir nicht von Klugköpfen wie mir die Laune verderben ;o) --Brisbard 15:11, 28. Mär 2006 (CEST)

Frage zur Bestimmung der Oberflächenspannung von Kunststoffen im Hinblick auf die Verklebbarkeit:
Wir prüfen mit einer Tinte und es ist von der Einheit Dyn die Rede. Aber laut Wikipedia ist Dyn aber eine Kraft- Einheit.
Kann mir jemand den Zusammenhang erklären? (nicht signierter Beitrag von 84.156.182.143 (Diskussion) 2008-02-01T11:07:40)

Messung der Oberflächenspannung

Ich habe den Artikel Tensiometer_(Oberflächenspannung) im wesentlichen aus diesem Abschnitt kopiert und bitte einen Fachmann diesen Abschnitt eventuell zu kürzen und Inhaltlich mit abzustimmen. Wenn die Messgeräte mit Kapillareffekt auch "Tensiometer" heissen, bitte den Abschnitt mit verschieben. Auch die Web-Links hier im Artikel prüfen. MatthiasDD 11:39, 18. Mär. 2007 (CET)

Ich habe zwar einiges zum Abschnitt über die Messung beigetragen, aber so spontan weiß ich auch nicht, was es da mit den Bezeichnungen auf sich hat (ich studier das ja nur) und darum hab ich mal gegooglet. Es scheint wohl so zu sein, dass Tensiometer nur die Messgeräte sind, die für die Messung eine Waage benutzen oder wenigstens eine Kraft messen. Beim Kapillareffekt ist das ja nicht der Fall, sondern da misst man lediglich die Steighöhe und rechnet die wirkenden Kräfte nicht einmal explizit aus. --MichiK 13:01, 18. Mär. 2007 (CET)

Es werden als Methoden Prüftinten und Gemische aus Ethylenglykol oä. und Formamid genannt. Dies ist dasselbe! Die Zeit, die der Strich "stehen" muss, ist im Allgemeinen >2 Sekunden. Die meisten Tinten (insbesondere die mit Formamid) sind giftig und nur begrenzt lagerfähig.--217.87.200.122 21:29, 27. Feb. 2012 (CET)

Werte der Oberflächenspannung

Oberflächenspannungen sind immer von Stoffpaaren abhängig, im Artikel ist eine Tabelle zu Oberflächenspannungen. Ich vermute, die Werte beziehen sich auf Luft als zweite Phase. Dies ist in der Tabelle nicht erwähnt.

Tropfender Wasserhahn

Das dynamische Gif-Bild (erstes der Bilderserie) wird in der verkleinerten Form falsch dargestellt. Wahrscheinlich geht's so nicht, dann wäre die Originalgröße besser. --MikePhobos 09:59, 10. Okt. 2007 (CEST)

nun tropft er wieder. Aber muss man wegen dem wirklich gleich einen Überarbeiten-Baustein reinpappen? - Nurumzuflicken 10:18, 10. Okt. 2007 (CEST)

Danke für die Änderung ;-) ... und muß man nicht unbedingt. Ich finde die Lösung jetzt und auch schon vorher von @Centre allerdings nicht so besonders gelungen. Hierdurch ist das Inhaltverzeichnis nach unten gerutscht. Wiki-Standard sind Bilder untereinander am rechten Rand (ggf. lückenlos, wie 'ne extra Spalte - so war's vorher) und/oder eine Bilderserie fast am Ende eines Lemmas. Gruß --MikePhobos 11:36, 10. Okt. 2007 (CEST)

vor der Zusammenfassung in eine Gallerie sah es aber noch schlechter aus. Da waren die Bilder am rechten Rand, und nach der Bilder-Kolonne kam dann endlich das Inhaltsverzeichnis. - Nurumzuflicken 14:06, 16. Okt. 2007 (CEST)

... sorry, das stimmt nicht, siehe hier. --MikePhobos 18:21, 16. Okt. 2007 (CEST)

...IE6/7 und Firefox zeigen das unterschiedlich. Du bist mit FF oder Opera unterweges. - Nurumzuflicke 15:09, 17. Okt. 2007 (CEST)

Bildunterschrift "Praktische Nutzung der Oberflächenspannung durch zwei Wasserläufer"

Das ist so ziemlich die subtilste und hinterlistigste Sorte Humor, die mir in diesem oft nicht sehr humorvollen Projekt je unter die Augen gekommen ist. Hochachtung! --Bernardoni 00:15, 6. Feb. 2008 (CET)

Ich verstehe nicht ganz, was daran humorvoll sein soll, aber wo wir gerade dabei sind: Könnte bitte jemand, der den Inhalt verstanden hat, einen Abschnitt über die Nutzung im Artikel "Wasserläufer" einfügen?--62.158.14.152 19:20, 23. Apr. 2010 (CEST)

Oberflächenspannung von Ethylenglycol

Ich habe den Wert für die Oberflächenspannung von Ethylenglycol korrigiert und den Literaturwert aus dem Merck-Index(11th Edition) übernommen. Bitte um eventuelle nochmalige Überprüfung. (nicht signierter Beitrag von 88.70.244.132 (Diskussion) 2008-02-06T12:30:29)

Falsche Aussage?!?

"Die Oberflächenspannung wirkt in der Oberfläche. Im Gleichgewicht wirkt auf die Teilchen der Oberfläche keine resultierende Kraft, die in Richtung Flüssigkeitsinneres wirkt. Eine Verringerung der Oberfläche führt daher zu einem Energiegewinn, und dieser ist die Ursache der Oberflächenspannung. Wirkt die Oberflächenspannung in einer Oberfläche in Tropfenform, führt die Spannung in der Kugelförmigkeit zu einem erhöhten Druck in der Flüssigkeit. Auf eine Flüssigkeit in einem Becher wirkt durch die Oberflächenspannung kein erhöhter Druck."

Das ist ja alles ganz schön, aber falsch. Auf die Teilchen wirkt schon eine Kraft, die in Richtung Flüssigkeitsinneres wirkt. Ansosten würde das Teilchen in die Dampfphase übergehen. Je nach Flüssigkeit wirken London-, Dipol-Dipol- Kräfte oder H-Brücken!!

Zitat aus `Chemie´ von Mortimer, 8.Auflage, S.169f: "Ein Molekül im Inneren einer Flüssigkeit erfährt durch die umgebenden Moleküle eine gleichmäßige Anziehung in alle Richungen. Moleküle an der Flüssigkeitsoberfläche erfahren jedoch einseitige Anziehung in das Innere der Flüssigkeit. Wegen des Zugs nach innen hat die Flüssigkeit die Tendenz, ihre Oberfläche so klein wie möglich zu halten. Die Oberflächenspannung ist ein Maß für die nach innen gerichtete Kraft an der Flüssigkeitsoberfläche. Sie nimmt bei steigender Temperatur ab, da die schnelle Molekülbewegung den intermolekularen Anziehungskräften entgegenwirkt."

Also, wen das nicht eine Kraft ins Innere der Flüssigkeit beschreibt, was dann????

Wenn man sich den Abschnitt durchliest bekommt man den Eindruck, dass die resultierende Kraft auf ein Teilchen an der Oberfläche nach innen gerichtet ist. Tatsächlich ist die Oberflächenspannung aber eine Kraft parallel zur Oberfläche (siehe z.B. auch Young'scher Winkel). Das rührt daher, dass der Druck in einer Flüssigkeit isotrop ist die anziehenden Wechselwirkungen aber anisotrop sind. Von da her ist auch die Zeichnung mit den Kraftpfeilen falsch, da anziehende und abstoßende Kräfte für Teilchen an der Grenzfläche nicht gleich groß sind. Siehe hierzu: http://doc.utwente.nl/79082/1/why_is_surface.pdf (nicht signierter Beitrag von 62.47.10.56 (Diskussion) 21:13, 10. Okt. 2012 (CEST))

Verlust der Oberflächenspannung von Wasser durch Zugabe von Spülmittel

In dem Artikel könnte man noch darauf eingehen, dass die Oberflächenspannung von Wasser nach Zugabe von Spülmittel stark abnimmt (oder ganz verschwindet?). Was ist der Grund hierfür? Wäre so ein Effekt auch bei anderen Flüssigkeiten zu beobachten? GGShinobi 11:56, 15. Feb. 2009 (CET)

Wertetabelle

PTFE, PE sowie PEEK sind keine Flüssigkeiten, wie in der Tabelle "Werte der Oberflächenspannung" angegeben. Es handelt sich dabei um Kunststoffe, wahrscheinlich werden diese also als Festkörper betrachtet. Wenn es sich bei PEEK sowie PE um die Werte der Schmelzen handelt muss eine Temperatur angegeben werden, PTFE ist nicht schmelzbar sondern zersetzt sich bei hohen Temperaturen. Also sind wahrscheinlich die Oberflächenenergieen gemeint, diese werden für Feststoffe angegeben. (nicht signierter Beitrag von 138.106.14.202 (Diskussion | Beiträge) 11:26, 4. Jun. 2009 (CEST))

Bindung / Kraft

Zitat: "Zwischen benachbarten Teilchen, die eine Flüssigkeit bilden, wirken anziehende und abstoßende Kräfte (siehe Kohäsion). Aus diesen Kräften resultieren Bindungen zu den Nachbarn. Trotz der Bindung können sich die Teilchen innerhalb der Flüssigkeit bewegen. Dabei werden Bindungen eines Teilchens mit seinen Nachbarn getrennt und danach mit seinen neuen Nachbarn gebildet."

Aus den Kräften resultieren KEINE Bindungen zu den benachbarten Molekülen! Sie halten nur durch die elektrostatischen Dipolkräfte zusammen. Es bilden sich lediglich lose Verbände, da sich infolge der Wasserstoffbrückenbildung die Moleküle gegenseitig anziehen. Nochmals: DIES WIRD NICHT ALS BINDUNG BEZEICHNET!!

Quelle: Chemie - Fakten und Gesetze, Buch- und Zeit-Verlagsgesellschft mbH Köln, 13. Auflage

-- 62.227.203.140 (16:26, 20. Apr. 2010 (CEST), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Die Sätze sind schon o.k. . Siehe z.B. Chemische_Bindung#Schwache_Bindungen. (Das heisst übrigens Wasserstoffbrückenbindung und nicht Wasserstoffbrückenbildung.) Grüsse, -- Roland.chem 18:45, 20. Apr. 2010 (CEST)

Nein, die Sätze sind physikalisch völliger Blödsinn! Auch wenn man ganz normale van-der-Waals-Wechselwirkungen als Bindungen bezeichnest, stimmt es nicht, dass die Bindungen der Teilchen zu seinen Nachbarn getrennt werden und sich danach Neue mit neuen Nachbarn bilden. Das sind i.d.R. elektrostatische Wechselwirkungen, deren Reichweite nicht nur auf den nächsten Nachbarn begrenzt ist. (nicht signierter Beitrag von Dieschnellstemausvonmexiko (Diskussion | Beiträge) 18:29, 19. Jul 2010 (CEST))

Formel zur Temperaturabhängigkeit

Es wäre sehr schön, wenn die approximative Formel zur Temperaturabhängigkeit mit einer Quellenangabe versehen werden könnte. (nicht signierter Beitrag von 85.181.238.194 (Diskussion) 11:24, 14. Apr. 2011 (CEST))

Vor allem ist die Formel so nicht richtig, man erhält auf jeden Fall nicht die Werte, die in der Tabelle weiter unten angegeben sind. Müsste es vielleicht heissen (T-291)/K statt T/K - 291? Respektive (T-293.15)/K, wenn die Formel einen Fixpunkt bei 20°C haben soll... --LordkanzlerAN (Diskussion) 09:15, 17. Dez. 2012 (CET)

Antwort zu Lordkanzlers Frage: T wird in Kelvin angegeben, hier 291 K. Beim Teilen durch die Einheit bleibt die Zahl 291. Davon 291 abgezogen ergibt Null. Für 20 °C wird der Klammerinhalt zu 1 und Sigma bleibt bei 0,07275. Soweit stimmt's also. Leider aber versagt die Gleichung bei Temperaturen unter 291 K respektive 20 °C, weil sie dann negativ wird. Schon bei 19,99... °C ergibt sich ein ganz anderer Wert als bei 20 °C. Also: Soweit ich das verstehe, dürfte das Vorzeichen der Spannung nicht temperaturbestimmt sein, sondern es kommt erst bei der Kapillarwirkung ins Spiel, nämlich durch positiven oder negativen Grenzflächen- oder Kontaktwinkel. Da müssten noch Betragszeichen in die Klammer!

--Claus Roderich Mattmüller (Diskussion) 00:41, 11. Feb. 2015 (CET)

glühflüssiges Metall im Video

Schwerkraft, Elektromagnetische Kräfte, Erhitzung durch Induktionsstrom ... es bildet sich eine Art Tropfen aus. http://www.stupidvideos.com/video/just_plain_stupid/LevitationMelting_Method_of_Induction_Furnace_/ --Helium4 (Diskussion) 17:33, 1. Mai 2012 (CEST)

Änderung vom 30. Jänner

Ich habe damit begonnen den Artikel umzuschreiben mit dem Ziel die mechanische und thermodynamische Definition der Oberflächenpannung in Einklang zu bringen. Die Bilder habe ich gelöscht, da die dort beschriebenen Effekte wie zum Beispiel dass eine Spinne auf Wasser laufen kann nicht im Text erläutert ist und das Bild mit den Blättern die Fehlinformation lieferte, dass die Tropfenbildung auf eine ölige Oberfläche zurückzuführen wäre. Stimmt denke ich nicht. Ich meine, das ist durch die Oberflächenstruktur der Blätter bestimmmt und auch nicht im Text erläutert. Bezüglich der Diskussion, warum die Oberflächenspannung KEINE kraft ins Innere ist. Wenn dem so wäre, dann wäre jede Messung der Oberflächenenpannnung mit der Bügelmethode, Kontaktiwnkelmessung und Pendant drop Technik falsch, denn man hätte irgendeine andere Kraft gemesssen. Das Bild der Flüssigkeitsoberfläche werde ich noch ändern, sobald ich das OK von der Literaturquelle habe von der ich es beziehen möchte. --Galaktico (Diskussion) 19:00, 30. Jan. 2014 (CET)

Moin,

ich wollte Deine Änderungen sichten. Allerdings bin ich der Meinung, dass der tropfende Wasserhahn – Hinweis im ersten Absatz – und die Wasserläufer – ebenfalls Hinweis im ersten Absatz – gute optische Belege für die Wirkung der Oberflächenspannung darstellen. Damit sehe ich die Entfernung dieser Bilder nicht als Verbesserung des Artikels an.

Wasser nimmt ohne Berührungseinfluß Tropfenform an – Tropfender Wasserhahn – auf einer Oberfläche hängt die Form das Tropfens von der Stärke der Adhäsion ab, die der Oberflächenspannung als Kraft entgegenwirkt. Je geringer die Adhäsion, desto näher kommt der Tropfen seiner Form im freien Fall. (s.a. Adhäsion#Spezifische Adhäsion. Mit kurzer Erläuterung und Verlinkung auf den Artikel Adhäsion könnte auch dieses Bild im Artikel verbleiben. Ich möchte Dir nicht in Deine Bearbeitung hineinpfuschen und lasse Dich hier erst einmal ungesichtet wirken und schaue in Kürze nochmal hier vorbei. Gutes Gelingen. P.S.: Neue Diskussionsbeiträge gehören eigentlich nach unten und nicht ganz oben auf der Diskussionsseite. --Soebe (Diskussion) 23:35, 30. Jan. 2014 (CET)

@Galaktico: Irgendjemand hatte leider mal wieder den Artikel verändert und geschrieben "Im Gleichgewicht wirkt auf die Teilchen der Oberfläche eine resultierende Kraft, die in Richtung des Flüssigkeitsinneren gerichtet ist." Das ist natürlich kompletter Unsinn und muss geändert werden.

Dies erfordert aber keine Überarbeitung, wie du sie vorgenommen hast. Du versuchst in deinem Beitrag zu argumentieren, warum "in Richtung des Flüssigkeitsinneren" nicht richtig ist. Das ist nicht die Aufgabe einer Enzyklopädie und kann höchstens als "gängiger Irrtum" erwähnt werden. Ab dem Satz "Die Vorstellung der fehlenden Flüssigkeitsmoleküle ...." fängst du an, halben Nonsens zu schreiben. Wenn du den Artikel verbessern willst, such dir ein gutes Lehrbuch in einer (Uni-)Bibliothek, denk nach wie der gesamte Artikel strukturiert ist/strukturiert sein sollte und denke bitte an WP:OMA. Ich werde erstmal deine Änderungen zurücksetzen und "in Richtung des Flüssigkeitsinneren" abändern. Mit freundlichen Grüssen, --Roland.chem (Diskussion) 11:44, 31. Jan. 2014 (CET)

@Roland.chem Warum ist es Unsinn? Die Argumente sind von einem Paper und mit Molekulardynik-Simulationen belegt. Ich habe den ersten Teil des Absatzes aus einem Uni-Lehrbuch nur alle guten Lehrbücher umgehen eine molekulare Interpretation der Oberflächenspannung. Es wird lediglich zu Beginn geschrieben, dass sie dahher rührt, dass an der Oberfläche die Symmetrie gestört ist. Daher habe ich auf ein Paper verwiesen, das versucht diese Lücke zu schließen. Ich habe meine Änderungen wieder hergestellt und werde auch noch zwei detailliertere Bilder hinzufügen. Bitte schaue Dir die überarbeitete Version an und teile mir dann mit mit welchen Änderungen Du nicht einverstanden bist. Mit der Gliederung hast Du natürlich Recht. Da habe ich wohl zu schnell Änderungen vorgenommen und auch, dass es nicht Aufgabe einer Enzyklopädie ist zu erklären warum die Oberflächenspannung keine Kraft ins innere ist. MfG (nicht signierter Beitrag von Galaktico (Diskussion | Beiträge) 12:31, 31. Jan. 2014 (CET))

@ Soebe: Danke für Deine Hilfe. Habe nun ein paar Änderungen vorgenommen und den Beitrag nach unten verschoben. MfG--Galaktico (Diskussion) 13:19, 31. Jan. 2014 (CET)

horizontale Kräfte

Diese sind jedoch nicht notwendig um das Kräftegleichgewicht zu wahren und können daher und aufgrund ihrer anisotropen Natur in ihrem Betrag größer als die abstoßenden Kräfte sein. Das bedeutet, dass an der Flüssigkeitsoberfläche in horizontaler Richtung die anziehenden Kräfte auf die Flüssigkeitsmoleküle größer sind als die abstoßenden Kräfte Wieso bedeutet die Möglichkeit, dass die anziehenden Kräfte größer sein können, automatisch, dass sie es sind? Sie können auch kleiner sein, also sind sie auch kleiner???? tztztz Ra-raisch (Diskussion) 20:49, 7. Jan. 2015 (CET)

ja, dann lies dir das paper durch, das die theorie genauer beschreibt und formuliere es anders bevor du hier irgendwas absonderst. ;) (nicht signierter Beitrag von 84.113.62.119 (Diskussion) 22:28, 13. Jan. 2015 (CET))

Abb. und Beschriftung zum Lennard-Jones-Potential nicht korrekt!

Die Grenze zwischen Abstoßung und Anziehung liegt beim Minimum des Potentials und nicht beim Nullpunkt! Begr.: Die resultierende Kraft ist der negative Gradient des Potentials, also Kraft = Null (Gleichgewicht!) im Minimum des Potentials! Siehe z.B. auch: http://chemwiki.ucdavis.edu/Core/Physical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/Atomic_and_Molecular_Properties/Intermolecular_Forces/Specific_Interactions/Lennard-Jones_Potential

Auch im zitierten Artikel "Antonin Marchand, Joost H. Weijs, Jacco H. Snoeijer, Bruno Andreotti: Why is surface tension a force parallel to the interface?. In: American Journal of Physics. 79, Nr. 10, 2011, S. 999–1008" ist es falsch! (nicht signierter Beitrag von 91.41.75.212 (Diskussion) 14:31, 10. Apr. 2016 (CEST))

Bitte beachten, dass das LJ-Potential ein Paarpotential ist, wir es aber nicht mit einem Paar zu tun haben, sondern mit vielen Nachbarn des betrachteten Moleküls. In einem Gedränge ist der Abstand zum nächsten Nachbarn viel geringer als der Gleichgewichtsabstand eines freien Paares. --Rainald62 (Diskussion) 18:16, 24. Okt. 2017 (CEST)

Auch in meinen Augen muss die Grenze zwischen anziehendem und repulsivem Potential beim Minimum des L.-J.-Potentials liegen. Ob Anziehung oder Abstoßung vorherrscht wird über die Steigung der Funktion beschrieben! Wem es möglich ist, bitte dringend ändern. Zec_34 (Diskussion) 11:19, 24. Apr. 2020 (CET)

Oberflächenspannung nur bei Flüssigkeiten?

Wirkt die Kraft nicht auch bei Feststoffen? Nur führt sie da nicht zu sichtbarer Verformung! --77.8.178.201 (21:35, 8. Okt. 2016 (CEST), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Ja. Doch, wenn der Körper grazil gestaltet ist (Federblättchen lenkt aus bei Annäherung an eine Oberfläche). --Rainald62 (Diskussion) 16:59, 25. Okt. 2017 (CEST)

Oberflächenspannung erhöhen

Gibt es eine Möglichkeit die Oberflächenspannung von Wasser zu erhöhen? Hat Salz oder der ph-Wert einen Einfluss auf die Oberflächenspannung? --77.8.178.201 (21:35, 8. Okt. 2016 (CEST), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Ja, aber nicht viel, siehe [2]. --Rainald62 (Diskussion) 16:59, 25. Okt. 2017 (CEST)

dV = 0

Welchen Nährwert haben also die Formeln und Umformungen im Abschnitt zur Thermodynamik? Ich bin für ersatzloses Löschen. --Rainald62 (Diskussion) 18:21, 24. Okt. 2017 (CEST)

Formel

Ich hatte mir erhofft, im Artikel eine Formel zu finden, welche Last eine Oberflächenspannung (maximal) tragen kann. Wäre schön, wenn jemand mit entsprechendem physikalischen Wissen so einen Abschnitt einbringen könnte. Sofern bereits vorhanden, dann bitte etwas hervorheben.

--arilou (Diskussion) 09:02, 26. Mär. 2019 (CET)

Antwort auf die Frage von @Arilou: nach einer Formel für das Maximalgewicht:

Münze auf Wasser

Nehmen wir als Beispiel ein kreisförmiges Metallstück wie die im Bild gezeigte Münze, die ziemlich tief eingesunken ist. Die maximale Last wird die Oberflächenspannung tragen können, wenn die Flüssigkeitsoberfläche von der Münzkante fast senkrecht nach oben geht. Dann ist die Kraft durch die Oberflächenspannung durch

$F=\gamma \ l=\gamma \ \pi \ d$

gegeben, für Wasser bei 20°C also durch

$F=72{,}75\ \mathrm {mN/m} \ \pi \ d=228{,}6\ \mathrm {mN/m} \ d$.

Die Kraft und damit die maximale Gewicht ist dem Durchmesser $d$ proportional: Je größer das von der Oberflächenspannung getragene Objekt, desto schwerer darf es sein. Es gibt keine Obergrenze für das Gewicht, das getragen werden kann, wenn eine unbegrenzte Flüssigkeitsfläche zur Verfügung steht. Wenn man scheibchenförmige Metallplättchen verschiedener Größe, aber mit gleicher Dicke $h$ vergleicht, muss man aber bedenken, dass das Volumen und damit das Gewicht solcher Scheiben quadratisch mit dem Radius zunimmt, der Umfang und damit die Kraft durch die Oberflächenspannung aber linear. Die maximale Größe ergibt sich dann – ohne Berücksichtigung des Auftriebs – aus

$F=\gamma \ \pi \ d=m\ g=\rho \ V\ g=\pi \ {\frac {d^{2}}{4}}\ h\ \rho \ g$ ,

mit der Dichte $\rho$ und der Schwerebeschleunigung $g$ = 9,81 m/s². Daraus folgt:

$d={\frac {4\ \gamma }{h\ \rho \ g}}$ ,

Für Wasser bei 20°C ergibt sich daraus (mit 1 N = 1 kg m /s²; 1 mN = 1 g m /s²):

$d={\frac {0{,}2966\ \ \mathrm {g} }{h\ \rho \ \ \ \mathrm {cm} }}$

Für ein sehr dünnes Blech = eine dicke Folie mit $h$ = 0.1 mm = 0.01 cm – die Dicke einer Rasierklinge – gilt:

$d={\frac {29{,}66\ \ \mathrm {g} }{\rho \ \ \ \mathrm {cm^{2}} }}$

1 Yen auf Wasser

Damit erhält man als Durchmesser: für Stahl 7,85 g/cm³: 3,78 cm (0,1122 cm³, 0,8809 g; 8,642 mN. Umfang: 11,88 cm, 8,64 mN), für Kupfer mit 8,92 g/cm³: 3,33 cm (0,08709 cm³, 0,7769 g; 7,621 mN, Umfang: 10,46 cm; 7,61 mN) und für Aluminium mit 2,70 g/cm³: 11,00 cm (0,9503 cm³, 2,566 g; 25,17 mN, 34,56 cm, 25,14 mN). Ganz schön große Scheiben, wenn man so eine Metallfolie hat.

Wenn man die maximale Größe genauer berechnen möchte, sollte man – anders als in der vorläufigen Abschätzung hier – auch den Auftrieb nicht vernachlässigen. Die japanische 1-Yen-Münze wiegt 1 Gramm, ist aus Aluminium und hat einen Durchmesser von 20 mm und eine Dicke von 1,2 mm. Für die Dicke von 1,2 mm ergibt sich mit den Formeln oben ein Maximaldurchmesser von 11,00 cm/12 = 0.91 cm. Aufgrund der kombinierten Wirkung von Auftrieb und Oberflächenspannung geht sie in reinem Wasser trotzdem nicht unter.

Besser als massive Scheiben sind beispielsweise flache Ringe, da dadurch die Kantenlänge größer wird, an dem die Oberflächenspannung angreift. Ein Ring z.B. mit einem Außendurchmesser von 20 cm und einem Innendurchmesser von 19 cm hat einen kombinierten Umfang von 122,52 cm = 1,2252 m. Das ergibt eine maximale Kraft von 89,13 mN, d.h. der Ring kann 9,086 g wiegen und z.B. aus 1,1 mm Aluminium bestehen.

Die maximale Masse $m$, die von der Oberflächenspannung getragen werden kann, ergibt sich aus

$F=\gamma \ l=m\ g$

zu

$m={\frac {\gamma \ l}{g}}$

aus der Länge der tragenden Wasserkante $l$; damit hängt sie von der Form des Gegenstandes ab. Hier taucht kein Faktor 2 auf, im Gegensatz zur Definition mit der Bügelmethode, bei der zwei Flüssigkeitsseiten eine Kraft ausüben.

Soll ich diese Formel in den Text einfügen?

Viele Grüße --Nick B. (Diskussion) 10:12, 23. Jan. 2021 (CET)

Artikel Bienenwaben widerspricht dem Beispiel

"Ein anderes Beispiel für die Wirkung der Oberflächenspannung ist die sechseckige Form von Wabenzellen der Honigbienen. Die Zellen werden zuerst rund aus Bienenwachs gebaut. Das Material gibt aber durch die im Bienenstock herrschenden Temperaturen nach (fließt) und bildet dabei plane Grenzflächen (Minimalflächen) zwischen den einzelnen Zellen."

Die Seite zu Bienenwaben widerspricht hier:

"Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen jedoch, dass der Wabenbau nicht auf einem Flüssigkeits-Gleichgewichtsprozess beruht. Nach neuesten Untersuchungen (2017) hat die Oberflächenspannung des Wachses keinen Einfluss auf den Wabenbau. Experimente zeigen, dass die Oberflächenspannung selbst bei 55 °C, also knapp unterhalb des Schmelzpunktes (63 °C), kein Fließen des Wachses bewirkt."

Ein Abgleich der beiden Artikel ist notwendig, eventuell muss das Beispiel entfernt werden. 202.61.230.236 23:09, 30. Nov. 2022 (CET)

Danke für den Hinweis. Werde mir das demnächst mal ansehen. :) ~~ --Galaktico (Diskussion) 23:02, 2. Jul. 2023 (CEST)